一、 项目名称:钢管混凝土异形柱框架剪力墙装配式建筑体系研发与应用 二、 提名奖项和等级:天津市科学技术进步奖二等奖 三、 主要完成单位:天津大学、中建科工集团有限公司、天津大学建筑设计规划研究总院有限公司、中铁城建集团有限公司、中铁十八局集团建筑安装工程有限公司 四、 主要完成人:周婷、陈志华、陈华周、贾莉、张鹏飞、杜颜胜、刘国胜、李伟 五、 提名者:天津大学 六、 项目简介: 装配式建筑是建筑业产业化升级的重要途径。钢结构建筑抗震性能优良、装配化程度高,但是设计、制作到施工的成套技术体系缺乏,结构体系与建筑平面匹配度不高,钢结构与围护、设备、装修等各系统的结合不够完善。项目组在国家和部委项目的支持下,通过体系研发、节点设计、施工建造三个层面,形成了钢管混凝土异形柱框架剪力墙装配式建筑体系成套技术,探索了钢结构装配式住宅发展的新路径。取得创新成果如下: (1)研发了矩形钢管混凝土组合异形柱-双钢板混凝土组合剪力墙结构体系:提出穿孔塞焊连接的双钢板混凝土组合剪力墙,与矩形钢管混凝土组合异形柱框架构成框架-剪力墙结构体系,揭示了异形柱与剪力墙的协同受力机制,验证了该体系良好的抗火性能和抗震性能,推导了考虑协同受力机制的承载力计算公式。该体系将结构消隐于墙体内、抗震性能优良、装配率高,可提升住宅有效使用面积,有利于多高层住宅建设产业化升级。 (2)发明了系列新型构件连接节点:发明了钢管混凝土柱与H型钢梁连接的π型件节点,揭示了节点的传力机制与破坏模式,分别推导了双向承载力计算公式;发明了2类钢筋桁架楼承板与双钢板混凝土组合剪力墙连接节点,通过压、弯、剪试验,推导了成套承载力设计公式;提出了双钢板组合剪力墙外挂ALC墙板连接节点,揭示了节点具有良好的抗风、抗震、抗冻融性能。 (3)系统建立了钢管混凝土柱框架-双钢板混凝土组合剪力墙结构设计方法与专用设计软件。系统建立了结构设计方法,开发商用设计软件模块,实现了该体系的全电算设计,并编制系列技术标准,为推广应用奠定了技术基础。 (4)提出异形柱-双钢板组合剪力墙产业化建造技术。提出了薄钢板组合剪力墙竖向快速连接等施工技术、研发了智慧建造机器人技术。该建筑体系施工效率高,实现了绿色低碳快速建造。 项目成果授权发明专利6项,实用新型专利33项,软件著作权4项。发表论文59篇,主编团体标准3部,经专家鉴定体系成果达到国际领先水平。获工程建设行业高推广价值专利大赛“一等专利奖”。成果应用于湛江市东盛路南侧钢结构公租房(省优质结构奖)、新都区人居香城置业新建人才住房(三期)(全国首个AAA级钢结构装配式住宅群)等十个项目建设中,具有良好的社会效益和较高的推广及应用价值。 七、 主要技术支撑材料:
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